(57)【要約】【課題】簡単な構造で騒音の発生を長期にわたって防止することができ、且つ耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、第１の端部２７を回転可能に支持する第１の軸受３３によって第１の端部２７を中心に揺動可能に支持されたウォーム軸２３と、第２の端部２８を支持する第２の軸受３４をウォーム軸２３およびウォームホイール２４の中心間距離Ｄ１が短くなる方向に弾性的に付勢することにより、第１の端部２７を中心にウォーム軸２３を揺動させる弾性付勢部材２５と、第１の端部２３と電動モータ２０の回転軸３２とをトルク伝達可能に接続する継手２６とを備えている。継手２６は、電動モータ２０の駆動時に第１の軸受３３に作用してウォーム軸２３の揺動を規制する規制機構５４と、電動モータ２０の停止時に規制機構５４による規制を解除する規制解除機構５１とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の端部を有し、第１の端部を回転可能に支持する第１の軸受によって第１の端部を中心に揺動可能に支持されたウォーム軸と、
ウォーム軸の第２の端部を支持する第２の軸受をウォーム軸およびウォームホイールの中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢することにより、上記第１の端部を中心にウォーム軸を揺動させる弾性付勢部材と、
上記ウォーム軸の第１の端部と電動モータの回転軸とをトルク伝達可能に接続する継手と、を備え、
上記継手は、電動モータの駆動時に第１の軸受に作用してウォーム軸の揺動を規制する規制機構と、電動モータの停止時に上記規制機構による規制を解除する規制解除機構と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第１の軸受は、軸方向に移動不能な外輪と、ウォーム軸と軸方向に移動可能な内輪と、転動体とを含み、
上記第１の軸受は、ウォーム軸の揺動を許容するための内部隙間を有し、
上記内部隙間が除去されるまで内輪が外輪に対して軸方向に移動したときに、ウォーム軸の揺動が規制されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、上記継手は、ウォーム軸と同行回転可能に連結された第１の部材と、電動モータの回転軸と同行回転可能に連結された第２の部材と、第１および第２の部材の回転方向の位相ずれに伴って、ウォーム軸を軸方向に移動させる上記規制機構としての駆動機構を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３において、上記駆動機構はカム機構を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項３または４において、上記規制解除機構は、第１および第２の部材を連結する弾性部材を含み、上記弾性部材は、第１および第２の部材の位相ずれをなくすように第１および第２の部材に付勢力を与えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用操舵装置として、種々の電動パワーステアリング装置が知られている（たとえば特許文献１〜２参照）。
特許文献１の電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸に連結された回転軸に、軸方向に移動可能なウォーム筒を外嵌している。また、上記回転軸に、ウォーム筒を両側から弾性的に付勢する一対の弾性部材が外嵌されている。さらに、上記一対の弾性部材の両側に、回転軸の回転トルクの上昇に応じて弾性部材を介してウォーム筒を両側から挟持して、ウォーム筒を回転軸と一体回転させるためのトルクカム機構が設けられている。
【０００３】
特許文献１では、電動モータの回転時には、ウォーム筒と回転軸を一体化させることにより、適度なバックラッシを確保し、電動モータの停止時には、弾性部材の軸方向の押付け力によって、バックラッシをなくすようにしている。
一方、特許文献２の電動パワーステアリング装置では、ウォームホイールの歯の一部をバックラッシを小さくする方向に偏倚させた偏倚部を設け、操舵中立位置の近傍領域でのバックラッシ量を残りの領域よりも小さく設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３７７０３号公報
【特許文献２】特開２００４−１８２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１では、ウォーム軸を回転軸とウォーム筒という２つの部品で構成し、さらに、一対の弾性部材および一対のトルクカム機構を設けるので、構造が複雑である。また、上記の特許文献２では、偏倚部が摩耗してバックラッシが大きくなると歯打ち音（ラトル音）が発生するおそれがある。
ところで、ウォーム軸をその一端を中心に揺動可能に支持し、弾性部材によって、ウォーム軸の他端を介してウォーム軸を揺動付勢することによりバックラッシを除去する電動パワーステアリング装置がある。
【０００６】
このようにバックラッシ除去のためにウォーム軸を揺動させる方式では、ウォーム軸を揺動させた状態でウォーム軸とウォームホイールの間でトルク伝達が行われた場合、局所的に高い面圧が生じて偏摩耗を発生し、耐久性が低下するおそれがある。また、偏摩耗の助長により、揺動付勢に拘らず歯打ち音（ラトル音）が発生するおそれがある。
本発明の目的は、ウォーム軸を揺動させてバックラッシを除去する方式の電動パワーステアリング装置において、簡単な構造で騒音の発生を長期にわたって防止することができ、且つ耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、第１および第２の端部（２７、２８）を有し、第１の端部を回転可能に支持する第１の軸受（３３）によって第１の端部を中心に揺動可能に支持されたウォーム軸（２３）と、ウォーム軸の第２の端部を支持する第２の軸受（３４）をウォーム軸およびウォームホイール（２４）の中心間距離（Ｄ１）が短くなる方向に弾性的に付勢することにより、上記第１の端部を中心にウォーム軸を揺動させる弾性付勢部材（２５）と、上記ウォーム軸の第１の端部と電動モータ（２０）の回転軸（３２）とをトルク伝達可能に接続する継手（２６、２２６）と、を備え、上記継手は、電動モータの駆動時に第１の軸受に作用してウォーム軸の揺動を規制する規制機構（５４、２５４）と、電動モータの停止時に上記規制機構による規制を解除する規制解除機構（５１）と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置（１）である（請求項１）。
【０００８】
本発明によれば、電動モータの停止時には、継手に設けられた規制解除機構によってウォーム軸の揺動の規制が解除されるので、ウォーム軸とウォームホイールとの間に、トルク伝達による押圧力が作用しない状態で、ウォーム軸を弾性付勢力によって揺動させてウォーム軸とウォームホイールとの間のバックラッシを除去することができる。これにより、たとえば直進走行時のラトル音の発生を防止することができる。
【０００９】
また、電動モータの駆動時に、継手に設けられた規制機構によってウォーム軸の揺動を規制するので、トルク伝達時のウォーム軸とウォームホイールとの間の面圧が局所的に高くなることがなく、その結果、偏摩耗の防止を通じて耐久性を向上させることができる。また、偏摩耗に起因するラトル音の発生を長期にわたって防止することができる。
さらに、上記の規制機構および規制解除機構を継手に設けるので、構造を簡素化することができる。
【００１０】
また、上記第１の軸受は、軸方向（Ｘ１）に移動不能な外輪（３８）と、ウォーム軸と軸方向（Ｘ１）に移動可能な内輪（３７）と、転動体（３９）とを含み、上記第１の軸受は、ウォーム軸の揺動を許容するための内部隙間（Ｇ１）を有し、上記内部隙間が除去されるまで内輪が外輪に対して軸方向に移動したときに、ウォーム軸の揺動が規制される場合がある（請求項２）。この場合、ウォーム軸を軸方向に移動させることにより、外輪および内輪を軸方向に相対移動させて、第１の軸受の内部隙間を除去することができる。これにより、ウォーム軸の揺動を規制することができる。
【００１１】
また、上記継手は、ウォーム軸と同行回転可能に連結された第１の部材（４３、２４３）と、電動モータの回転軸と同行回転可能に連結された第２の部材（４４、２４４）と、第１および第２の部材の回転方向の位相ずれに伴って、ウォーム軸を軸方向に移動させる上記規制機構としての駆動機構（５４、２５４）を含む場合がある（請求項３）。この場合、電動モータが駆動されると、第１および第２の部材の回転方向の位相がずれる。そして、第１および第２の部材の回転方向の位相ずれに伴って、駆動機構がウォーム軸を軸方向に移動させる。これにより、第１の軸受の内部隙間が除去され、ウォーム軸の揺動が規制される。上記駆動機構はカム機構（５４、２５４）を含むことが好ましい（請求項４）。
【００１２】
また、上記規制解除機構は、第１および第２の部材を連結する弾性部材（５１）を含み、上記弾性部材は、第１および第２の部材の位相ずれをなくすように第１および第２の部材に付勢力を与える場合がある（請求項５）。この場合、電動モータが停止されると、第１および第２の部材に作用する電動モータからのトルクがなくなるので、弾性部材の付勢力によって、第１および第２の部材の位相が合わされる。これにより、駆動機構からの力が除去される。したがって、第１の軸受に再び内部隙間が確保され、規制機構による規制が解除される。
【００１３】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】電動モータの停止時における減速機構およびこれに関連する構成の図解図である。
【図３】電動モータの停止時における継手およびこれに関連する構成の図解的な外観図である。
【図４】電動モータの停止時における継手およびこれに関連する構成の図解的な部分断面図である。
【図５】電動モータの停止時における継手およびこれに関連する構成の図解的な側面図である。
【図６】電動モータの駆動時における継手およびこれに関連する構成の図解的な側面図である。
【図７】電動モータの停止時における第１の軸受の図解的な断面図である。
【図８】電動モータの駆動時における第１の軸受の図解的な断面図である。
【図９】減速機構の要部の図解図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る継手およびこれに関連する構成の図解的な側面図で電動モータの停止時における状態を示す。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る継手およびこれに関連する構成の図解的な側面図で電動モータの駆動時における状態を示す。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る継手およびこれに関連する構成の図解的な部分断面図で電動モータの停止時における状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略構成の模式図である。以下では図１を参照して、電動パワーステアリング装置１の概略構成について説明する。
電動パワーステアリング装置１は、たとえば、いわゆるコラムアシスト式のステアリング装置である。電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２に連結されたステアリングシャフト３と、転舵機構としてのラックアンドピニオン機構４と、運転者の操舵を補助する操舵補助機構５とを備えている。
【００１６】
ステアリングシャフト３は、トーションバー６を介して相対回転可能に連結された入力軸７および出力軸８を含む。入力軸７の一端は、ステアリングホイール２に連結されており、出力軸８の一端は、第1の自在継手９を介して中間軸１０の一端に連結されている。また、中間軸１０の他端は、第２の自在継手１１を介してラックアンドピニオン機構４に連結されている。ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３および中間軸１０等を介してラックアンドピニオン機構４に連結されている。
【００１７】
ステアリングホイール２に操舵トルクが入力されると、入力軸７および出力軸８は、相対回転しつつ同一方向に回転する。ステアリングホイール２に入力された操舵トルクは、ステアリングシャフト３の近傍に配置されたトルクセンサ１２によって検出される。トルクセンサ１２は、入力軸７および出力軸８の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出する。トルクセンサ１２のトルク検出結果は、ＥＣＵ１３（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）に入力される。
【００１８】
ラックアンドピニオン機構４は、ピニオン軸１４およびラック軸１５を備えている。ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３および中間軸１０等を介してピニオン軸１４に連結されている。また、ラック軸１５の各端部には、タイロッド１６およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪１７が連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ピニオン軸１４に伝達され、ピニオン軸１４の回転は、ピニオン１８およびラック１９によってラック軸１５の軸方向移動に変換される。２つの転舵輪１７は、ラック軸１５の軸方向への移動に連動して転舵される。
【００１９】
操舵補助機構５は、電動モータ２０と、減速機構２１と、減速機構２１を収容するギヤハウジング２２とを備えている。減速機構２１は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２３と、ウォーム軸２３に噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２４とを含む。ウォーム軸２３は、電動モータ２０に連結されており、ウォームホイール２４は、出力軸８の途中部に同行回転可能に連結されている。電動モータ２０の回転は、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４を介して出力軸８に伝達される。これにより、電動モータ２０の回転がラックアンドピニオン機構４に伝達され、運転者の操舵が補助される。電動モータ２０は、トルクセンサ１２のトルク検出結果や図示しない車速センサの車速検出結果等に基づいて、ＥＣＵ１３によって制御される。
【００２０】
図２は、電動モータ２０の停止時における減速機構２１およびこれに関連する構成の図解図である。以下では、図２を参照して、操舵補助機構５についてより具体的に説明する。
操舵補助機構５は、上述のウォーム軸２３およびウォームホイール２４と、ウォーム軸２３を弾性的に付勢する弾性付勢部材２５と、ウォーム軸２３および電動モータ２０をトルク伝達可能に接続する継手２６とを備えている。ウォーム軸２３は、第１の端部２７および第２の端部２８と、第１の端部２７および第２の端部２８間に配置されたウォーム２９とを含む。ウォーム軸２３は、たとえば鉄を含む材料により形成されている。また、ウォームホイール２４は、出力軸８（図１参照）に同行回転可能に連結された環状の芯金３０と、芯金３０の周囲を取り囲んで外周部に歯が形成された合成樹脂部材３１とを含む。芯金３０は、たとえばインサート成形によって合成樹脂部材３１に連結されている。
【００２１】
ウォーム軸２３の第１の端部２７は、継手２６によって、電動モータ２０の回転軸３２にトルク伝達可能に接続されている。第１の端部２７は、第１の軸受３３によって回転可能に支持されている。また、ウォーム軸２３の第２の端部２８は、第２の軸受３４によって回転可能に支持されている。第１の軸受３３および第２の軸受３４は、それぞれ、ギヤハウジング２２に設けられた第１の保持部３５および第２の保持部３６によって保持されている。したがって、ウォーム軸２３は、第１の軸受３３および第２の軸受３４を介して、ギヤハウジング２２に回転可能に支持されている。
【００２２】
第１の軸受３３および第２の軸受３４は、たとえば、ラジアル転がり玉軸受である。第１の軸受３３は、第１の内輪３７、第１の外輪３８、および第１の転動体３９を含む。また、第２の軸受３４は、第２の内輪４０、第２の外輪４１、および第２の転動体４２を含む。第１の内輪３７、第１の外輪３８、および第１の転動体３９の形状および大きさは、第１の軸受３３に内部隙間が生じるように設定されている。また、第２の内輪４０、第２の外輪４１、および第２の転動体４２の形状および大きさは、第２の軸受３４に内部隙間が生じるように設定されている。後述するように、電動モータ２０が停止されている状態では、第１の軸受３３および第２の軸受３４に内部隙間が確保されている（図７参照）。
【００２３】
第１の内輪３７は、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して、第１の端部２７に同行移動可能に連結されている。また、第１の外輪３８は、第１の外輪３８の軸方向Ｘ１および径方向に関して、ギヤハウジング２２に移動不能に支持されている。
一方、第２の内輪４０は、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して、第２の端部２８に同行移動可能に連結されている。また、第２の外輪４１は、所定方向Ａ１（図２における紙面の上下方向）に第２の保持部３６内を移動可能に支持されている。したがって、第２の外輪４１およびウォーム軸２３の第２の端部２８は、所定方向Ａ１に第２の保持部３６内を移動することができる。第１の軸受３３および第２の軸受３４に内部隙間が確保されている状態では、ウォーム軸２３は、ギヤハウジング２２に対して第１の端部２７を中心に揺動可能に支持される。
【００２４】
弾性付勢部材２５は、所定方向Ａ１に第２の軸受３４を弾性的に付勢している（図２における矢印を参照）。弾性付勢部材２５としては、たとえば、合成ゴムまたは合成樹脂製の弾性体や、湾曲板ばね、圧縮コイルばねなどのばねが挙げられる。ウォーム軸２３の第２の端部２８は、第２の軸受３４を介して弾性付勢部材２５によって弾性的に付勢されている。電動モータ２０の停止時には、ウォーム軸２３は、弾性付勢部材２５による付勢力によって第１の端部２７を中心に揺動変位している。これにより、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の中心間距離Ｄ１が短縮され、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部のバックラッシが、電動モータ２０の停止時という条件で、一時的に除去されている。
【００２５】
図３は、電動モータ２０の停止時における継手２６およびこれに関連する構成の図解的な外観図である。また、図４は、電動モータ２０の停止時における継手２６およびこれに関連する構成の図解的な部分断面図である。以下では、図３および図４を参照して、継手２６について説明する。
継手２６は、ウォーム軸２３の第１の端部２７と同行回転可能に連結された第１の部材４３と、電動モータ２０の回転軸３２と同行回転可能に連結された第２の部材４４とを含む。第１の部材４３は、円筒状の第１の周壁４５と、第１の周壁４５の一端部に連結された円板状の第１の端壁４６とを含む。また、第２の部材４４は、円筒状の第２の周壁４７と、第２の周壁４７の一端に連結された円板状の第２の端壁４８とを含む。第１の部材４３は、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して、ウォーム軸２３に同行移動可能に連結されている。
【００２６】
図３に示すように、第１の周壁４５の他端部および第２の周壁４７の他端部には、それぞれ、複数の第１の山形歯４９および複数の第２の山形歯５０が形成されている。複数の第１の山形歯４９および複数の第２の山形歯５０は、互いにかみ合っている。また、図４に示すように、第１の端壁４６および第２の端壁４８は、規制解除機構としての弾性部材５１によって相対回転可能に連結されている。弾性部材５１は、たとえば、合成ゴムや合成樹脂を含む材料により形成されている。
【００２７】
複数の第１の山形歯４９は、第１の周壁４５の周方向に配列されている。各第１の山形歯４９は、第１の周壁４５の軸方向に突出している。各第１の山形歯４９は、互いに逆方向に傾斜する一対の第１の傾斜面５２を含む。
また、複数の第２の山形歯５０は、第２の周壁４７の周方向に配列されている。各第２の山形歯５０は、第２の周壁４７の軸方向に突出している。各第２の山形歯５０は、互いに逆方向に傾斜する一対の第２の傾斜面５３を含む。各第２の傾斜面５３は、対応する第１の傾斜面５２に係合している。電動モータ２０から第２の部材４４に伝達されたトルクは、第１の傾斜面５２および第２の傾斜面５３の係合部分を介して第１の部材４３に伝達される。
【００２８】
また、第１の部材４３および第２の部材４４は、それぞれ、鉄よりも摩擦係数の小さい低摩擦材料により形成されている。さらに、第１の部材４３および第２の部材４４には、それぞれ、強化繊維が含まれている。低摩擦材料としては、たとえば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ４６、ＰＡ１２、ＰＡ１１、ＰＡ６１０、ＰＡ６１２などのナイロン系材料、ＰＰＡ、ＰＡ６、ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔなどの芳香族ナイロン、ＰＰＳ、ＰＯＭ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＩ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫを含む材料が挙げられる。また、強化繊維としては、たとえば、ＣＦ（カーボン繊維）、ＧＦ（ガラス繊維）、ＡＦ（アラミド繊維）が挙げられる。
【００２９】
図５は、電動モータ２０の停止時における継手２６およびこれに関連する構成の図解的な側面図である。また、図６は、電動モータ２０の駆動時における継手２６およびこれに関連する構成の図解的な側面図である。以下では、図５および図６を参照して、電動モータ２０が駆動されるとき、および電動モータ２０が停止されるときの継手２６の動作について説明する。
【００３０】
電動モータ２０が駆動されると、第２の部材４４にトルクが伝達される。このとき、図６に示すように、第１の山形歯４９と第２の山形歯５０の噛み合いが回転方向にずれて、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相がずれる。この実施形態では、第１の部材４３および第２の部材４４がそれぞれ低摩擦材料で形成されているので、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相を容易にずらすことができる。
【００３１】
また、第１の山形歯４９と第２の山形歯５０の噛み合いが回転方向にずれると、図６に示すように、第１の部材４３は、第２の部材４４に対してウォーム軸２３側へ軸方向Ｘ１に移動する。また、第２の部材４４に対する第１の部材４３の軸方向移動に伴って、弾性部材５１が軸方向Ｘ１に弾性的に伸長する。さらに、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相ずれに伴って、弾性部材５１は中心軸線まわりに弾性的にねじられる。この実施形態では、複数の第１の山形歯４９および複数の第２の山形歯５０によって、規制機構および駆動機構としてのカム機構５４が構成されている。
【００３２】
一方、電動モータ２０の駆動が停止されると、弾性部材５１は、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相ずれをなくすように第１の部材４３および第２の部材４４に付勢力を与える。より具体的には、弾性部材５１の弾性ねじり変形により生じる復元力によって、第１の部材４３および第２の部材４４が相対回転して、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相が合わされる。また、弾性部材５１の弾性的な伸長により生じる復元力によって、第１の部材４３が第２の部材４４の方に引っ張られて、第１の部材４３が第２の部材４４に近づくように軸方向Ｘ１に移動する。これにより、第１の部材４３および第２の部材４４の相対的な位置関係が、電動モータ２０が駆動される前の状態に復元される。
【００３３】
図７は、電動モータ２０の停止時における第１の軸受３３の図解的な断面図である。また、図８は、電動モータ２０の駆動時における第１の軸受３３の図解的な断面図である。以下では、図２、図７および図８を参照して、電動モータ２０の駆動時および停止時における第１の内輪３７の動作について説明する。
電動モータ２０が駆動されると、上述のように、第１の部材４３が、第２の部材４４に対してウォーム軸２３側へ軸方向Ｘ１に移動する。したがって、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して第１の部材４３に同行移動可能に連結されているウォーム軸２３がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に移動する。さらに、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して第１の端部２７に同行移動可能に連結されている第１の内輪３７がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に移動する。したがって、電動モータ２０が駆動されると、図８に示すように、第１の内輪３７および第１の外輪３８がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に相対移動して、第１の軸受３３に確保されていた内部隙間Ｇ１（図７参照）が除去される。図示はしないが、ウォーム軸２３が軸方向Ｘ１に移動すると、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関して第２の端部２８に同行移動可能に連結されている第２の内輪４０がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に移動する。したがって、第２の内輪４０および第２の外輪４１がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に相対移動して、第２の軸受３４に確保されていた内部隙間が除去される。
【００３４】
図９は、減速機構２１の要部の図解図である。以下では、図２および図９を参照して、電動モータ２０の駆動時、停止時、および駆動状態から停止状態への移行時におけるウォーム軸２３の状態について説明する。
電動モータ２０が停止されている状態では、上述のように、第１の軸受３３および第２の軸受３４に内部隙間が確保されている。また、電動モータ２０が停止されている状態では、ウォーム軸２３は、ギヤハウジング２２に対して第１の端部２７を中心に揺動可能に支持されている。さらに、ウォーム軸２３の第２の端部２８は、第２の軸受３４を介して弾性付勢部材２５によって弾性的に付勢されている。したがって、電動モータ２０が停止されている状態では、図９（ａ）に示すように、ウォーム軸２３は、弾性付勢部材２５による付勢力によって第１の端部２７を中心に揺動している。これにより、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部のバックラッシが一時的に除去されている。
【００３５】
一方、電動モータ２０が駆動されると、カム機構５４がウォーム軸２３を軸方向Ｘ１に移動させる。より具体的には、カム機構５４は、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相ずれに伴って、ウォーム軸２３を軸方向Ｘ１に移動させる。これにより、第１の内輪３７が第１の外輪３８に対して軸方向Ｘ１に移動して、第１の軸受３３の内部隙間が除去される。また、第２の内輪４０が第２の外輪４１に対して軸方向Ｘ１に移動して、第２の軸受３４の内部隙間が除去される。
【００３６】
第１の軸受３３および第２の軸受３４の内部隙間が除去されることにより、ウォーム軸２３には、弾性付勢部材２５による付勢力とは反対方向への力が働く（図９（ａ）における矢印を参照）。したがって、電動モータ２０が駆動されると、図９（ｂ）に示すように、ウォーム軸２３は、揺動原点位置に戻る。これにより、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部に適度なバックラッシが確保される。また、第１の軸受３３および第２の軸受３４の内部隙間が除去されるので、第１の端部２７を中心としたウォーム軸２３の揺動が規制される。したがって、電動モータ２０が駆動されている状態では、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部に適度なバックラッシが確保された状態が維持される。
【００３７】
一方、電動モータ２０の駆動が停止されると、弾性部材５１が、第１の部材４３および第２の部材４４の回転方向の位相ずれをなくすように第１の部材４３および第２の部材４４に付勢力を与える。これにより、第１の部材４３および第２の部材４４の相対的な位置関係が、電動モータ２０が駆動される前の状態に復元される。したがって、ウォーム軸２３がウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に移動して、第１の軸受３３および第２の軸受３４に内部隙間が確保される。そのため、カム機構５４によるウォーム軸２３の揺動の規制が解除される。これにより、ウォーム軸２３が、再び、弾性付勢部材２５による付勢力によって第１の端部２７を中心に揺動し、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部のバックラッシが除去される。
【００３８】
以上のように本実施形態では、電動モータ２０の停止時にウォーム軸２３を揺動させることができる。したがって、電動モータ２０の停止時には、弾性付勢部材２５の付勢力によってウォーム軸２３を揺動させて、ウォームホイール２４にウォーム軸２３を押しつけることができる。すなわち、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部のバックラッシを一時的に除去することができる。これにより、たとえば車両が悪路を直進走行したときに、ラトル音が発生することを防止することができる。
【００３９】
また、電動モータ２０の駆動時にはウォーム軸２３の揺動を規制することができる。したがって、電動モータ２０の駆動時には、ウォーム軸２３とウォームホイール２４の噛み合い部に適度なバックラッシを確保して、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合いを正常にすることができる。これにより、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の噛み合い部における面圧が高くなって、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の摩耗が促進されることを防止することができる。したがって、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４の寿命の短縮を防止することができる。さらに、規制機構および駆動機構としてのカム機構５４、および規制解除機構としての弾性部材５１を継手２６の内部に設けたので、操舵補助機構５の構造を簡素化および小型化することができる。
【００４０】
図１０は、本発明の第２実施形態に係る継手２２６およびこれに関連する構成の図解的な側面図で電動モータ２０の停止時における状態を示す。また、図１１は、本発明の第２実施形態に係る継手２２６およびこれに関連する構成の図解的な側面図で電動モータ２０の駆動時における状態を示す。また、図１２は、本発明の第２実施形態に係る継手２２６およびこれに関連する構成の図解的な部分断面図で電動モータ２０の停止時における状態を示す。この図１０〜図１２において、上述の図１〜図９に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。以下では、図１０〜図１２を参照して、本発明の第２実施形態に係る継手２２６について説明する。
【００４１】
継手２２６は、ウォーム軸２３の第１の端部２７と同行回転可能に連結された第１の部材２４３と、電動モータ２０の回転軸３２と同行回転可能に連結された第２の部材２４４と、第１の部材２４３および第２の部材２４４間に保持された一対のボール５５とを含む。第１の部材２４３は、円筒状の第１の周壁２４５と、第１の周壁２４５の一端部に連結された円板状の第１の端壁４６とを含む。また、第２の部材２４４は、円筒状の第２の周壁２４７と、第２の周壁２４７の一端に連結された円板状の第２の端壁４８とを含む。
【００４２】
第１の周壁２４５および第２の周壁２４７は、それぞれ、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に互いに対向する第１の対向面５６および第２の対向面５７を含む。また、第１の対向面５６は、一対の第１のカム面５８を含む。同様に、第２の対向面５７は、一対の第２のカム面５９を含む。図１０および図１１では、一方の第１のカム面５８および一方の第２のカム面５９のみを図示している。各第１のカム面５８は、第１の周壁２４５の周方向に対して傾斜している。また、各第２のカム面５９は、第２の周壁２４７の周方向に対して対応する第１のカム面５８とは逆向きに傾斜しており、対応する第１のカム面５８に対向している。
【００４３】
また、第１のカム面５８および第２のカム面５９には、それぞれ、第１の軌道溝６０および第２の軌道溝６１が形成されている。第１の軌道溝６０および第２の軌道溝６１は、それぞれ、第１のカム面５８および第２のカム面５９に沿って傾斜している。各ボール５５は、対応する第１の軌道溝６０および第２の軌道溝６１間で回転可能に保持されている。
【００４４】
電動モータ２０が駆動されると、第２の部材２４４にトルクが伝達される。このとき、図１１に示すように、対応する第１のカム面５８および第２のカム面５９が互いの間のボール５５の転動を伴って回転方向にずれ、第１の部材２４３および第２の部材２４４の回転方向の位相がずれる。したがって、図１１に示すように、第１の部材２４３が、第２の部材２４４に対してウォーム軸２３側へ軸方向Ｘ１に移動する。これにより、ウォーム軸２３の揺動が規制される。この実施形態では、ボール５５、第１のカム面５８および第２のカム面５９によって、規制機構および駆動機構としてのカム機構２５４が構成されている。
【００４５】
一方、電動モータ２０の駆動が停止されると、弾性部材５１は、第１の部材２４３および第２の部材２４４の回転方向の位相ずれをなくすように第１の部材２４３および第２の部材２４４に付勢力を与える。より具体的には、弾性部材５１の弾性的なねじり変形により生じる復元力によって、第１の部材２４３および第２の部材２４４が相対回転して、第１の部材２４３および第２の部材２４４の回転方向の位相が合わされる。また、弾性部材５１の弾性的な伸長により生じる復元力によって、第１の部材２４３が第２の部材２４４の方に引っ張られて、第１の部材２４３が第２の部材２４４に対して近づくように軸方向Ｘ１に移動する。これにより、第１の部材２４３および第２の部材２４４の相対的な位置関係が、電動モータ２０が駆動される前の状態に復元される。したがって、ウォーム軸２３の揺動規制が解除される。
【００４６】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、上述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・電動パワーステアリング装置、２０・・・電動モータ、２３・・・ウォーム軸、２４・・・ウォームホイール、２５・・・弾性付勢部材、２６、２２６・・・継手、２７・・・第１端部、２８・・・第２の端部、３２・・・回転軸、３３・・・第１の軸受、３４・・・第２の軸受、３８・・・第１の外輪（外輪）、３７・・・第１の内輪（内輪）、３９・・・第１の転動体（転動体）、４３、２４３・・・第１の部材、４４、２４４・・・第２の部材、５１・・・弾性部材（規制解除機構）、５４、２５４・・・カム機構（規制機構、駆動機構）、Ｄ１・・・中心間距離、Ｇ１・・・内部隙間、Ｘ１・・・（ウォーム軸の）軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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